基于原位控制理念的外源添加剂可有效控制堆肥过程中污染气体的产生,同时提高堆肥产品养分含量,但其在工厂尺度应用的经济效益仍不明确。本文以内蒙古通辽市某污水处理厂为例,对不同堆肥模式情景以及外源添加剂使用进行系统的经济效益分析。结果表明:处理量较大的条垛式自然通风堆肥工艺(配套WT36型翻堆机)具有相对较低的基础设施投资费用和运行管理成本。不同堆肥工艺不添加外源材料的堆肥产品生产成本为314.93～349.85元·t~(-1);使用磷石膏可使堆肥生产成本降低约6元·t~(-1);磷石膏与双氰胺混合添加、仅使用过磷酸钙、过磷酸钙与双氰胺混合添加时生产成本升高5.0%～16.2%。堆肥产品销售可以补偿污泥堆肥处理成本,使污泥堆肥达到微利水平。采用大规模的条垛式自然通风且添加磷石膏的堆肥工艺经济效益最优,产投比达到3.22,投资回收期最短,可在3年2个月收回项目静态投资总额。因此,以磷石膏为外源添加剂并采用大规模条垛式自然通风工艺的污泥堆肥工厂化应用具有经济可行性。

近年来,生物炭因其在环境中的高稳定性以及固碳减排功能,成为国内外的研究热点。然而,生物炭并不是完全惰性的,它的稳定性与其化学结构和所处的环境体系密切相关。为探究生物炭在土壤矿物质作用下的稳定性和固碳潜能,本文通过分析生物炭与土壤矿物质中无机离子的相互作用机理、生物炭与矿物质颗粒团聚过程,系统论述了土壤矿物质对生物炭稳定性的影响。土壤矿物质无机离子可与生物炭发生络合、阳离子桥联、沉淀和静电吸引等相互作用形成有机-矿质复合体,矿物质颗粒成分可与土壤有机质和生物炭等发生团聚,这两种形式为生物炭提供物理保护,提高生物炭的化学稳定性。生物炭在团聚体中的分布会随时间变化:前期主要存在于粉+黏团聚体,后期主要分布于微团聚体和大团聚体。团聚体的形成将限制微生物的数量与类群、降低生物炭与微生物接触概率、减缓微生物降解利用生物炭的速率,进而增强生物炭的生物稳定性。

土壤健康是维持植物、动物和人类生命系统及陆地生态系统健康的重要保证。原生动物在土壤中分布广泛,可调控土壤微生物组、养分循环、污染物去除等众多生态过程,在维持土壤生态系统功能及土壤健康中发挥着重要作用。土壤原生动物捕食及杀菌机制与哺乳动物巨噬细胞免疫机制类似,其与细菌的相互作用,尤其是与病原菌的胞内共生关系,是影响病原菌毒力、扩散传播及感染风险的重要环境选择压力。本文总结了原生动物对病原菌毒力、进化、传播扩散的影响,以及病原菌在原生动物胞内的存活和进化机制,为预防环境病原菌富集、扩散和传播提供新的研究思路,对维持土壤健康有重要意义。

为明确田间条件下不同钝化材料及其复配组合处理对水稻Cd吸收累积的影响及其时效性差异，采用大田试验，研究了桑树枝杆生物炭、贝壳粉、膨润土、蚕沙4种钝化材料及其3个复配组合处理对土壤pH、土壤有效态Cd含量和水稻植株各部位Cd含量的影响，并分析了不同钝化剂的作用时效性。结果表明：钝化剂处理提升了土壤pH，其中贝壳粉（O）处理升幅最大；土壤有效态Cd含量显著（P<0.05）降低，4种材料中贝壳粉效果最好，不同钝化剂处理中桑树枝杆生物炭配合贝壳粉和蚕沙组合（MOS）处理降幅最大，3季分别降低了38.25%、34.24%和14.60%；水稻根、秸秆、谷壳、糙米中的Cd含量明显降低，其中，MOS处理糙米Cd含量显著低于其他处理，3季分别降低了49.04%、54.31%和25.22%，但仍未达到国家食品安全Cd含量在0.2 mg·kg~(-1)以下的标准要求；水稻根、秸秆、谷壳、糙米的Cd富集系数明显降低；Cd由根到秸秆的转运系数（TF_(秸秆/根)）和由谷壳到糙米的转运系数（TF_(糙米/谷壳)）明显降低，其中MOS处理降低效果最佳；随着钝化剂施用时间推移到第三季，糙米Cd含量降低幅度明显减少，其中膨润土（B）、蚕沙（S）和MOS处理减幅相对较小；相关分析显示，糙米Cd含量与土壤pH呈极显著负相关（P<0.01），与土壤有效态Cd含量、TF_(秸秆/根)、TF_(糙米/谷壳)及水稻各部位Cd含量整体呈极显著正相关（P<0.01）。研究表明，MOS处理降Cd效果及时效性整体相对较好，在生产实践中可优先推荐，但在土壤全Cd含量为1.5 mg·kg~(-1)重度污染条件下，需配合其他修复技术才能确保糙米Cd含量符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）的要求，同时在第二季后需及时补充钝化剂才能确保其钝化效果。

为了寻找有效去除污水中二氯喹啉酸(QNC)的方法,以农业废弃物香蕉皮为原料,磷酸、TiO_2和SiO_2为活化剂,制备了TiO_2-SiO_2改性香蕉皮生物炭(Ti-Si-BC)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、比表面积法(BET)和元素分析(EDS)等手段对改性前后生物炭的物理化学性质进行表征,研究了Ti-Si-BC对QNC的吸附机理以及接触时间、初始浓度、温度和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:磷酸、TiO_2和SiO_2的协同改性显著提高了生物炭的比表面积并增加了吸附点位。在QNC初始浓度为60 mg·L~(-1)时,Ti-Si-BC对QNC的吸附率是天然香蕉皮生物炭(BC)的2.5倍。Ti-Si-BC对QNC的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,说明吸附包括表面的物理吸附和内部的化学扩散。等温吸附过程更符合Freundlich模型,说明吸附为非均相多层吸附。热力学结果表明该吸附为吸热的自发反应。Ti-Si-BC对QNC吸附的机理主要包括孔隙填充、静电和氢键等作用,其吸附效果较BC明显提高,具有良好的应用潜力。

农业农村是温室气体排放源之一，也是固碳增汇的重要方面，我国农业农村领域仍存在减排固碳底数不清、监测方法和核算标准体系不健全、认证缺乏指导依据等问题，因此，亟需构建农业农村减排固碳技术标准体系，充分发挥标准基础性、引领性作用，提升农业农村减排固碳技术水平和管理效能。本文对国内外农业农村领域碳排放、碳减排、固碳等相关标准进行梳理，分析现阶段标准现状和存在的问题，明确建立农业农村减排固碳标准体系的思路及整体框架，加快关键领域标准制定与实施，重点围绕稻田甲烷、农田氧化亚氮、反刍动物肠道甲烷、畜禽粪污管理、秸秆露天焚烧及农村生活用能等“排放源”，农田和渔业“碳汇源”，以及可再生能源替代“减排源”等主要领域，研编一批国家、行业、地方标准，提出标准体系建设有关建议，为推进农业农村领域建立健全统一的碳排放数据监测计量、核算、报告、核查等技术规范体系，推进农业农村绿色发展提供技术支撑。

为探究成都平原水稻土壤风险元素来源及其风险性，本研究以成都平原西缘某地0～20 cm的水稻土壤为研究对象，以土壤中Ni、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg、P、Se这10种元素作为研究要素，借助统计学描述分析、聚类分析、主成分分析和GIS方法对10种元素的主要来源进行解析，并对其中8种重金属元素的污染风险进行评价。结果显示，研究区水稻土壤中Ni、Cr、Cu没有表现出明显的富集特征，Pb、Zn、As趋向于富集，Cd、Hg、P、Se有明显的富集现象。研究区人为活动影响较强的区域主要分布于I河至J河一带和L河沿岸地区。研究区内Cu、Cr、Ni、Se主要来源于成土母岩，Pb、As受磷石膏堆影响，Hg、P受居民生活废弃物影响，Zn、Cd受控于当地化工企业活动。研究区农耕土壤受Cd胁迫，内梅罗综合污染指数为1.20，达到轻度污染程度。

为揭示大黄鱼养殖海域沉积物中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）的赋存特征及其影响因素，本研究通过野外调查采集了6个站点的大黄鱼养殖海域沉积物样品，利用宏基因组测序分析技术解析沉积物中ARGs的分布特征，同时运用化学分析技术和高通量测序技术对沉积物中的环境因子以及微生物群落结构进行分析，以进一步对ARGs与环境因子以及微生物群落结构的相关性进行研究。结果显示：大黄鱼养殖海域沉积物中共检出781个ARGs亚型，分属于38种抗生素抗性类型；不同站点的优势ARGs抗生素抗性类型基本一致，主要为四环素类、大环内酯类和氟喹诺酮类，引起细菌耐药性的主要机制为外排泵。进一步相关性分析结果显示，除PNGM-1与电导率和TN呈显著正相关（P<0.05）外，其余丰度前20的ARGs均与环境因子相关性不显著（P>0.05）；而丰度前20的ARGs均与丰度前20的菌属呈显著或极显著相关关系（P<0.05或P<0.01）。研究表明，大黄鱼养殖海域沉积物中含有丰富的ARGs，微生物群落是影响沉积物中ARGs分布的重要因素。

为探究稻田水文和氮素流失特征以及二者之间的关系，以我国三大水稻主产区之一的长江流域稻作区典型单季稻田为对象，开展田间尺度多因子水分与氮素流失原位动态监测。结果表明：田面水位高度主要受降雨和灌溉的影响，田间水肥管理是不同深度土壤含水量、田面水和土壤水中氮素浓度动态变化的主要影响因素。地表径流流失是平水年稻田氮素流失的主要途径，整个生育期内流失量为8.70 kg·hm~(-2)；渗漏流失是枯水年稻田氮素流失的主要途径，整个生育期内流失量为4.86 kg·hm~(-2)。返青期是氮素渗漏流失的关键生育期，平水年和枯水年该时期渗漏流失量分别为1.73 kg·hm~(-2)和2.14 kg·hm~(-2)；分蘖期和拔节孕穗期是氮素地表径流流失的关键生育期，平水年和枯水年这两个时期地表径流流失量分别为7.10 kg·hm~(-2)和1.26 kg·hm~(-2)。稻田水文与氮素流失之间密切相关，田面水位动态变化可以影响稻田渗漏水量和地表径流水量，进而影响稻田氮素流失量。研究表明，应该避免水稻生育前期（返青期、分蘖期和拔节孕穗期），特别是施肥后一周内田面水的外排；合理提高稻田排水水位，增加稻田水容量，从而减少氮素流失。

为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用强度的响应特征，本研究设置1个高强度(小麦-玉米轮作，MW)、2个中强度(临时草地-小麦，GW；玉米-临时草地，MG)和1个低强度(多年生草地，PG)共4个处理，6 a后采样解析土壤酶活性及酶生态化学计量特征。结果表明：土壤pH值随土地利用强度降低而下降(仅PG达到显著)，PG和GW均增加了土壤有机碳(Organic carbon,OC)含量；PG还增加了土壤全氮(Total nitrogen,TN)与有效磷(Available phosphorus,AP)含量，进而提高了土壤C∶P和N∶P的比值。与MW和MG相比，PG和GW提高了β-1,4-葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosidase,BG)、β-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetyl-glucosaminidase,NAG)+亮氨酸氨基肽酶(Leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性，以及土壤酶碳磷比(C/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAC∶P)和土壤酶氮磷比(N/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAN∶P)，显著降低了土壤微生物P限制。相关性分析表明：土壤C、N和P关键代谢酶活性均与OC、TN、C∶P和N∶P显著正相关，而与NH4+-N显著负相关；EEAC∶P和EEAN∶P均与OC、C∶P和N∶P显著正相关，但仅EEAN∶P与NH4+-N显著负相关。随机森林模型分析表明，pH是土壤微生物C限制的主要解释因子，而C∶P、N∶P和NH4+-N对土壤微生物P限制的解释度最高。研究表明，将临时草地模式引入农田能够增强土壤固碳和供氮能力，提高土壤酶活性并降低土壤微生物P限制，可为集约化农业管理下提升农田土壤生态系统质量提供理论依据和技术支撑。

为探明五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施对玉米田土壤微生物群落结构及功能基因的影响，利用宏基因组技术分析生物菌剂施用后土壤微生物群落结构、硝化功能微生物基因、碳水化合物酶(CAZy)及抗生素抗性基因(ARGs)的功能注释及多样性。结果表明：五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施后，土壤细菌中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Fimicutes)的丰度增加，酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和Candidatus Rokubacteria的丰度下降；古菌中奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)的丰度分别增加26.41%和9.09%；真菌中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)的丰度下降；芽单胞菌属(Gemmatimona)丰度降低了9.76%，芽孢杆菌(Bacillus)丰度增加0.77倍，亚硝化球菌(Nitrososphaera)、硝化螺菌属(Nitrospira)和氨氧化古菌(Candidatus＿Nitrosocosmicus)的丰度增加20%以上；土壤微生物的多糖裂解酶(Polysaccharide Lyases,PLs)和碳水化合物绑定结构(Carbohydrate-binding modules,CBMs)的丰度增加；杆菌肽(Bacitracin)基因丰度下降，氟喹诺酮(Fluoroquinolone)、氯霉素(Chloramphenicol)、氨基糖苷(Aminoglycoside)和β-内酰胺(Beta-lactam)类ARGs的丰度增加；氨氧化微生物(AOA和AOB)和亚硝酸盐氧化微生物(NOB)基因的丰度增加。PCA前两个主成分解释了98.78%的样本CAZy差异和59.33%的样本ARGs差异；NMDS和ANOSIM分析显示样本不同处理之间的CAZy和ARGs抗性基因存在差异。研究表明，五谷丰素浸种联合微生物菌剂撒施可以显著改变玉米田土壤微生物群落结构，增加硝化微生物丰度，优化土壤微生物CAZy比例，降低土壤ARGs中杆菌肽污染，改善玉米植株生长的土壤微生态环境。

选取亚热带典型农林流域——金井河流域为研究对象，构建流域面源磷负荷估算模型，对流域面源磷负荷进行估算，并解析各形态磷负荷的空间分布特征。采用改进的输出系数模型和修订的通用土壤流失方程(RUSLE)分别建立模型的溶解态磷和吸附态磷模块，同时利用贝叶斯统计反演得到输出系数模型的参数后验分布以提高模型模拟精度。模型总磷负荷模拟值与观测值的误差绝对值为3.3%～27.1%，溶解态磷的决定系数(R2)和纳什效率系数(NSE)分别为0.84和0.82，吸附态磷的R~2和NSE分别为0.68和0.65，模型对溶解态磷负荷的模拟效果优于吸附态磷。流域面源总磷负荷平均为64.3 kg·km~(-2)·a~(-1)，其中溶解态磷为29.6kg·km~(-2)·a~(-1)，其空间高值区主要集中在农田和村镇区域，林地、农田、居民地溶解态磷负荷分别为13.4、40.5、31.1 kg·km~(-2)·a~(-1)；流域吸附态磷负荷平均为34.7 kg·km~(-2)·a~(-1)，其空间高值区多分布在林坡地，林地、农田、居民地吸附态磷负荷分别为43.1、16.5、4.5 kg·km~(-2)·a~(-1)。研究表明，亚热带丘陵区面源磷负荷的治理需要根据不同形态磷负荷输出空间分布差异有针对性地开展管控措施。

为探究巢湖典型农村流域面源氮磷污染特征及来源，以巢湖北岸烔炀河流域为对象，基于2018—2020年监测数据和流域污染源调查数据，采用改进的输出系数法，模拟了该典型流域氮磷污染输出时空变化。结果表明：2018—2020年烔炀河流域面源污染氮、磷输出平均值分别为(261.33±173.87)t·a~(-1)和(11.03±9.98)t·a~(-1)，水雨情条件大幅改变造成污染输出的年际差异显著。源头子流域为流域面源污染总量的首要贡献者，炀河源头子流域的总氮年均输出[(32.76±21.80)t·a~(-1)]和烔河源头子流域总磷年均输出[(1.81±1.64)t·a~(-1)]最高；生活污水和土地利用的氮磷输出在炀河源头子流域最高，畜禽养殖的最高氮磷输出位于烔河源头子流域。农田对全流域面源总氮和总磷污染输出的贡献分别高达81%和52%，化肥施用强度高依然是农村流域面源污染的核心问题。流域污染组成结构的高度异质性表明农村流域面源污染防控应抓住重点，且分区、分类施策。

本研究选取太湖流域黄泥土长期定位试验田作为研究对象，明确40 a长期施磷对水稻土土壤磷库、磷形态及有效性的影响。结果表明：长期施磷(NPK)处理的土壤总磷和有效磷含量高达589.58 mg·kg~(-1)和51.67 mg·kg~(-1)，比不施磷(NK)处理显著增加126.61%和216.41%。两处理无机磷均以Fe-P和Ca-P为主，约占无机磷的69.53%～79.86%，有机磷以活性和中活性有机磷为主。长期施磷使稻田无机磷含量在3个生育期均极显著增加，增幅为170%以上，其中Al-P和Fe-P的含量及相对占比显著提升，Ca-P含量增加但相对含量明显降低，O-P含量变化较小而相对含量降低。长期施磷处理下有机磷含量仅在分蘖期增幅显著(33%)，主要表现为活性和中活性有机磷含量显著增加。与分蘖期相比，抽穗期长期施磷处理的Al-P、Fe-P以及高稳定有机磷的相对含量明显下降，Ca-P和中活性有机磷的相对含量上升，而长期不施磷处理表现为Fe-P、O-P以及高稳定有机磷的相对含量下降，Ca-P和中活性有机磷的相对含量上升。Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P和中活性有机磷均与有效磷(AP)显著正相关。研究发现：Al-P、Fe-P和Ca-P是黄泥土稻田最主要的有效磷源，土壤缺磷时土壤磷酸酶等对有机磷的活化也是重要的有效磷来源之一；长期施用无机磷肥导致稻田土壤无机磷库累积明显，磷流失风险增加，因此应在保证稻麦高产的前提下合理降低磷肥施入量，充分活化利用土壤中固存的难溶态磷来提高土壤磷素利用率。

为研究丘陵山区水土流失与面源污染协同过程机理对丘陵山区环境改善的作用，本研究研发出一种分布式水土流失型面源污染模型，该模型通过耦合多个水土流失型面源污染关键过程模块，从源、流、汇等角度精准刻画水土流失型面源污染过程机理；进而开发了基于优化算法的汇流模块，解决了分布式模型运算效率低等技术问题。本研究利用新模型评价了三峡库区菁林溪流域水土流失型面源污染时空演变规律，并模拟了退耕还林、化肥减量、坡改梯和滨岸缓冲带对水土流失型面源污染的防治效果。结果表明：菁林溪流域年均泥沙、吸附态磷、溶解态磷的负荷量分别为17.23 t·hm~(-2)、1.22 kg·hm~(-2)和0.56 kg·hm~(-2)，入河量分别为9 032.2 t·a~(-1)、601.3 kg·a~(-1)和541.7 kg·a~(-1)，分别占负荷量的54.32%、50.87%和72.99%。不同土地利用类型的吸附态磷负荷强度为坡耕地>林地>水田，溶解态磷负荷强度为坡耕地>水田>林地，表明水土流失型面源污染优先控制区与传统农业面源有所差异。同时，滨岸缓冲带的防控效果最好，可减少25.01%的泥沙量和26.22%的吸附态磷。本模型较好地模拟了水土流失型面源污染及防控措施效果，可为水土流失型面源污染过程机理精准解析和优化防控提供依据。

农药非点源污染指农药自田块流失产生经水沙传输到水体，并通过迁移转化最终进入并残留在各个环境介质中，从而对生态环境产生不利影响的污染，非点源模拟模型能为农药污染防控和管理提供更科学的理论和技术支撑。本文通过对国内外研究进行梳理，从农药环境流失、传输、归趋的角度，综述了各类模型的方法、特点和应用。对代表性模型进行综合分析，总结出现有模型存在的问题，即对农药环境行为考虑不完善、结果存在不确定性以及对决策和管理支持不足等，并从多方面对模型进行了展望，未来农药非点源模拟将向机理化、精准化、动态化和决策支撑等方向发展。

为实现高标准农田土壤重金属Zn含量的快速测定，本文以西平县土壤Zn为研究对象，通过采集168个土壤样本进行室内实验，获得土壤高光谱数据（400～2 400 nm）并进行Savitzky-Golay平滑后，利用5种光谱变换，结合连续投影算法识别最佳特征波段，采用偏最小二乘回归方法构建Zn元素最佳反演模型。结果表明：二阶微分（SD）在1 409 nm波段的相关性（-0.502）最大，一阶微分（FD）在2 323 nm波段的相关性（0.491）最大，去包络线（CR）在2 439 nm波段的相关性（0.476）最大；倒数对数（LOG）、一阶微分、二阶微分、平滑曲线（SG）、去包络线的拟合度（R2）在0.65～0.70之间，相对分析误差（RPD）处于1.71～2.29之间，其中去包络线的拟合度（R~2=0.70、RPD=2.29）最高。经过5种光谱变换后的光谱反射率可有效突出光谱反射率的变化特征，并用于构建反演模型；土壤重金属Zn的最佳模型是以去包络线光谱变换为最佳偏最小二乘模型。

为探究生态因子对三七[Panax notoginseng(Burk.)F. H. Chen]主根皂苷组分的影响，明确影响三七皂苷组分的主导因子，采用相关、逐步回归、通径和决策等分析方法逐层剖析，阐明三七主根皂苷组分含量与生态因子的数量关系。结果表明：三七主根三七皂苷R1含量与土壤pH、纬度、7月均温呈显著负相关，其中土壤pH、纬度是其主要决定性因子，7月平均温是其主要限制因子；三七主根人参皂苷Rg_1含量主要受1月最低温、7月最高温和纬度的制约，其中以1月最低温影响最大；三七主根人参皂苷Rb1含量主要受大气湿度和主根钙含量的影响，这两者均为其决定性因子；三七主根总皂苷含量主要受1月最低温、纬度、主根钙含量、主根铜含量的影响。研究表明，三七主根总皂苷含量以及各皂苷组分含量具有明显的地域特征，较高的1月低温、大气湿度、土壤钙含量，较低的纬度、7月平均温是获得三七主根高皂苷含量的关键。

为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异，并探明关键影响因子，本研究利用持续了35 a的长期定位试验，分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量，并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系。结果表明：与对照（不施肥）相比，长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%～239%、57%～124%、58%～171%和191%～380%、285%～811%、61%～184%，并显著提升了土壤有机质（SOM）、阳离子交换量（CEC）及氮磷养分含量；而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响，对土壤理化指标的提升相对较小。冗余分析（RDA）发现，猪粪组土壤全氮（TN）、CEC和速效磷（AP）分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%，化肥组土壤pH和全磷（TP）分别解释了方差变异的45.0%和22.2%，达到显著水平。进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析发现，猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥，主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性，其路径系数分别为0.621 7和0.295 3，均达到显著水平。猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于“同源”关系呈显著正相关，而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大。研究表明，长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性，施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时，需要注意土壤重金属的累积风险。

为改善氧化铜（CuO）的光催化性能，将CuO和多壁碳纳米管（MWCNTs）结合制备了CuO/MWCNTs复合材料。利用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析对Nano-CuO和CuO/MWCNTs进行形貌、成分、物相结构以及光学性质等一系列的表征与性能分析，结果表明CuO/MWCNTs同时具备CuO和碳纳米管的典型结构，且光吸收性能优于Nano-CuO。在紫外光下进行的两种光催化剂对双酚A(BPA)的光催化降解试验结果显示：两种催化剂作用下BPA光降解平衡的时间一致，均为24 h，但CuO/MWCNTs作为光催化剂时的BPA降解率和反应速率明显高于Nano-CuO，其中降解率高出幅度可达14%～35%；供试范围内，两种材料对BPA的光催化降解率均随催化剂投加量的增加而升高，随p H和离子强度的增加而减小，随BPA浓度的增加呈先增加后减小的趋势，且在相同条件下Cu O/MWCNTs受到的影响更大，但其光催化降解率仍远高于Nano-Cu O的光催化降解率。研究表明，Cu O/MWCNTs复合材料可以显著提高光催化效率及对紫外光的利用率，有效推进了Cu O的光催化应用与发展。

随着国家对农业面源氮、磷污染防治力度的加大，土壤氮、磷测定技术迫切需要改善。本研究在对常规的扩散对流（Dispersion convection）和强迫对流（Forced convection）流动分析方法基础上，提出了扰动扩散（Perturbation diffusion）流动分析方法，以实现土壤氮、磷全自动化快速测定与分析。扰动扩散流动分析方法是将样品和试剂定量化后集中在化学反应腔中进行反应，然后程序控制蠕动泵对化学反应腔中反应物进行反复扰动，待化学反应完全稳定后流入光电探测单元完成土壤氮、磷含量测定。采用取自湖北潜江的土壤样品对扰动扩散流动分析方法进行了系统验证，实验结果表明，本研究提出的方法与常规紫外可见分光光度法对氮、磷测定相比，基于硫酸钠和碳酸氢钠联合浸提的土壤铵态氮测量值相关系数为0.915 5，基于氯化钙浸提的土壤铵态氮、硝态氮和水溶性磷测量值相关系数分别为0.998 5、0.990 1和0.991 1。铵态氮、硝态氮和水溶性磷的检出限分别为0.055 4、0.020 3 mg·L~(-1)和0.008 4 mg·L~(-1)，相对标准偏差（RSD,n=7）分别为1.8%、4.8%和1.0%。

为明确不同磷效率小麦品种对铅（Pb）胁迫的响应机制，以前期筛选的磷转运效率不同的小麦品种为材料，通过营养液培养法，综合分析了不同磷效率小麦品种在不同Pb处理（0、0.05、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00 mmol·L-1）下，根系形态、光合色素含量、Pb与磷的吸收和转运，以及抗氧化系统的相互关系。结果表明：<0.10 mmol·L-1Pb处理显著增加了小麦幼苗的生物量、根长、表面积、根尖数、光合色素以及可溶性蛋白含量（P<0.05）；≥0.50 mmol·L-1Pb处理显著降低了根长、表面积、根尖数、光合色素和可溶性蛋白含量，增加了根系直径、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性、MDA含量。小麦地上部和根系的Pb含量均随着Pb浓度的升高而增加，其中，磷低效品种的根系Pb含量是磷高效品种的2.04倍，磷高效品种地上部Pb含量却是磷低效品种的2.48倍。相关性分析表明，根系和地上部Pb含量与根长、表面积、根尖数、根系可溶性蛋白和细胞膜透性均呈极显著负相关（P<0.01），与根系直径和根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均呈极显著正相关，说明Pb胁迫下不同磷效率小麦通过降低根长、表面积、根尖数等减少了对Pb的吸收和转运，同时通过增加根系直径及抗氧化物酶活性来抵御外界Pb的胁迫。另外，磷低效品种根系对Pb吸收量大，但转运量小；而磷高效品种对Pb吸收量少，但转运量大。与磷低效品种相比，磷高效品种的根系直径更大，磷转运效率更高，对Pb胁迫表现出更强的耐性。

为了探讨不同土地利用类型下氨（NH_3）挥发氮同位素自然丰度特征，采集3种土地利用类型（果园、菜地和林地）土壤，在可控条件下采用海绵吸收法开展了为期15 d的室内培养试验，测定了不同土地利用类型下土壤NH_3挥发全过程δ15N值及其变化规律。培养期间，3种土地利用类型下的土壤NH+4-N浓度均呈现先上升后下降的趋势；果园和菜地土壤NO-3-N浓度均呈现出持续增加的趋势；土壤pH均呈现先升高后下降再升高的趋势，峰值出现在施入尿素后的第1天。菜地和果园土壤δ15N-NH+4值随培养时间延长持续升高，林地土壤δ15N-NH+4值呈现先降低后升高的趋势。果园、菜地和林地土壤NH_3挥发过程δ15N值变化范围分别为-27.98‰～-13.29‰、-29.26‰～-18.52‰和-9.85‰～10.22‰。不同土地利用类型下土壤NH_3挥发过程δ15N-NH_3均值水平表现为菜地<果园<林地。土壤pH、土壤NH+4-N浓度和土壤NH_3挥发累积量是影响上述结果的重要因素。果园和菜地的土壤pH、果园土壤NH+4-N浓度以及菜地和林地的土壤NH_3挥发累积量对土壤NH_3挥发δ15N-NH_3值有显著影响；源解析模型显示，不同土壤NH_3挥发δ15N-NH_3值会导致土壤NH_3挥发对大气NH_3的贡献存在较大的变化，进一步指出使用不同的土壤NH_3挥发δ15N-NH_3值会导致溯源结果存在较大的差别。

为实现农林废弃生物质的资源化利用，以弃置水稻、大豆秸秆为基底，采用浸渍-溶胶凝胶法制备了非贵双金属协同含氧官能团修饰生物炭。通过调控热解温度、生物质原料、改性剂投加比例以及蛋清液投加量等制备参数条件，筛选对水中镉具备高效去除能力的改性生物炭。结果表明：热解温度为450℃，以铁锰双金属添加，蛋清液投加量为10 mL条件下，尖晶石型水稻基铁锰改性生物炭（MF-BCS）相较于未改性生物炭、大豆基铁锰改性生物炭对镉表现出更优的吸附性能，最大吸附容量可提升至109.2 mg·g-1，吸附平衡时间为100 min。研究表明，双金属与羟基、羧基官能团的协同修饰显著提高了生物炭的比表面积并增加了吸附点位。改性生物炭吸附镉的过程更符合准一级动力学方程，吸附过程以物理吸附为主，化学络合吸附为辅。

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响，将市政污泥和菌渣按照湿质量比1∶0.7进行混合，设置3个堆体进行好氧堆肥：处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭（记为BC5、BC10）；对照组（CK）堆体不添加生物炭。结果表明：添加生物炭可延长高温时间，促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变，降低水溶性有机物含量，促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组，BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好，钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好，钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%；堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关（P<0.01），与胡敏酸呈极显著负相关（P<0.01）。研究表明，添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化，且两者存在相关性。

近年来，随着磷肥的大量投入，我国农田土壤中的磷大量累积且呈增长趋势，进而加剧了水体污染和磷矿耗竭的风险，因此，合理利用土壤中的累积磷对农业生产可持续发展和生态环境保护至关重要。本文运用VOSviewer关键词共现分析、数据统计分析等方法，对土壤磷活化文献进行了分析，包括有机酸的种类、有机酸活化磷素的研究概况、有机酸活化磷素的效果、影响因素及活化机制。结果表明：有机酸活化磷的研究在国际上依然是热点；有机酸可以通过促进高稳性磷向活性磷转化，显著提高土壤有效磷含量，提高幅度达到10～1 000倍；有机酸的活化效果受其种类、浓度以及土壤类型的影响，其中柠檬酸和草酸在众多有机酸中的活化效果最为显著，且磷素活化量随有机酸浓度的升高而增加；在石灰性和中性土壤上草酸的活化效果最强，在酸性土壤上柠檬酸的活化效果最强；活化机制主要包括酸溶解作用、络合作用和竞争吸附，三者协同作用促进磷素活化。在此基础上，对有机酸活化土壤磷素进行了总结及展望，以期为我国土壤磷资源的高效利用及水环境保护提供理论依据和实践方法。

为探讨不同铁源对铁碳复合材料结构及其吸附-氧化萘污染的影响,分别以硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、纳米零价铁和纳米四氧化三铁为铁源,葡萄糖为碳源,采用水热-碳热法合成了铁碳复合材料。采用比表面积测试、红外光谱仪、X射线衍射仪和电化学工作站分别测定材料的比表面积和孔结构、表面官能团、晶体结构和氧化还原能力,同时通过动力学实验研究不同复合材料吸附和活化过氧化氢氧化萘的效果。结果表明:Fe_2SO_4@C、FeCl_3@C和Fe(NO_3)_3@C因较小的孔体积或较高的表面含氧官能团含量,而对萘的吸附去除率较低,且无法对萘的氧化起到活化作用。而nFe~0@C和nFe_3O_4@C的孔体积较大,且生成结构态亚铁[Fe(Ⅱ)]和碳化三铁(Fe_3C)活性物质,可通过吸附和活化过氧化氢氧化去除萘,其中nFe_3O_4@C对萘的去除效果最好,去除率达到63.7%。研究表明,使用固态铁源制备的铁碳复合材料,具有较低的极性、较大的孔体积以及结晶较好的铁活性物质,在萘污染水体修复中具有较大应用潜力。

集约化蔬菜系统是当前全球高投入和高环境代价热点系统,降低不同区域蔬菜生产环境代价是实现蔬菜绿色生产的关键。本研究以重庆市铜梁典型露地蔬菜为研究对象,采用农户问卷调查方法,并结合生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)方法,系统评价该地区露地蔬菜生产的施肥现状与环境代价(活性氮损失和温室气体排放),并比较蔬菜种类间差异。最后,基于推荐施肥量估算其节肥减排潜力并明确节肥减排措施。结果表明:重庆市铜梁区蔬菜生产系统肥料用量高,当季氮、磷、钾平均用量分别为483、321 kg·hm~(-2)和369 kg·hm~(-2),普遍超过作物自身养分需求,且重基肥、轻追肥。高肥料投入导致该地区蔬菜生产系统环境代价高,平均活性氮损失和温室气体排放分别为141 kg·hm~(-2)(以N计)和6 352 kg CO_2e·hm~(-2),氮肥投入贡献了86.6%～92.9%的温室气体排放。不同蔬菜种类间肥料投入量和环境代价差异大,其中,茄果类蔬菜的肥料投入和环境代价最高。不同蔬菜类型节肥减排潜力大。单位面积上,与推荐施肥量相比,该地区蔬菜生产系统氮、磷、钾肥的节肥潜力分别为48%、55%和39%,降低活性氮损失和温室气体排放的潜力分别为46%和48%。

为了研究土壤微生物对手性三唑类杀菌剂氟环唑的立体选择性响应,通过非靶向代谢组学和高通量测序联合技术探究了土壤代谢组和微生物群落对氟环唑外消旋体及对映体的响应机制。结果表明:氟环唑及其对映体处理4周后,土壤中氟环唑降解不显著,其残留能够引起土壤代谢组和土壤微生物群落组成的显著变化。土壤代谢组、细菌和真菌群落组成、PICRUSt基因功能预测的代谢途径均表现出由2R,3S-(+)-氟环唑驱动的立体选择性响应。PICRUSt基因预测表明,细菌中被显著影响的MetaCyc通路有10条,真菌中比对出22条。氟环唑外消旋体和(+)-对映体比(-)-对映体表现出对土壤微生物更显著的干扰作用(P<0.05)。氟环唑暴露引起了土壤环境中细菌和真菌群落、代谢、基因功能预测通路不同程度的立体选择性响应。鉴于土壤环境在农业生产中的重要性,土壤微生物组和代谢组的表征可以为暴露于手性三唑类农药顺式氟环唑及其对映体所带来的生态风险提供新的见解。

土壤有机质,特别是其相对稳定的组分,是控制污染物尤其是有机污染物吸附稳定的关键因素。微生物介导下的有机质再合成产物,即“微生物碳泵”作用下的有机碳,对稳定性碳库有重要贡献,其打破了以植物衍生物碳复杂分子结构为主导的稳定性碳库的传统观点。因此,理解“微生物碳泵”作用下,有机碳稳定性机制及其与污染物的相互作用成为环境地学研究的新挑战。本文综述了不同微生物群落组成和无机矿物组分作用下,微生物来源的有机碳组成和性质及其稳定性研究;并重点强调“微生物碳泵”作用下,稳定性有机碳与污染物相互作用的研究进展。最后,展望了“微生物碳泵”作用下稳定性有机碳的未来研究方向,以期为提升土壤固碳能力、实现“固碳减排”举措、帮助土壤污染修复治理提供新思路。

为研究南方红壤坡耕地油菜-玉米轮作模式氮磷养分地表径流损失对不同耕作方式的响应机制，本文采用田间定位试验的方法，研究坡耕地顺坡垄作（CK）、横坡垄作（T1）、横坡垄作+秸秆覆盖（T2）、顺坡垄作+秸秆覆盖（T3）4个处理模式连续2 a对坡耕地氮磷养分地表径流损失的影响。结果表明：不同处理地表径流总量与氮磷流失总量均呈现出CK>T3>T1>T2，横坡垄作和秸秆覆盖处理均能有效降低坡耕地地表径流量和径流液中氮磷养分含量，其中T2处理对控制地表径流及氮磷损失的效果最好，较其他处理分别降低地表径流量、氮和磷流失总量24.46%～74.90%、39.60%～86.37%和36.84%～79.66%；坡耕地氮素流失以硝态氮为主，不同处理下径流液中全氮浓度与硝态氮浓度呈显著正相关关系。横坡垄作+秸秆覆盖对减少坡耕地土壤氮、磷素损失效果最好，观测期内横坡垄作+秸秆覆盖处理土壤全氮和全磷含量分别增加了19.42%和21.98%。研究表明，在南方红壤坡耕地上推广横坡垄作+秸秆覆盖的保护性耕作措施有利于降低氮磷径流损失风险、提高红壤坡耕地可持续生产能力。

为探究叶面施锌（Zn）对叶用油菜镉（Cd）和Zn生物可给性的影响与调控机理，通过盆栽试验，采用体外消化和连续提取方法，研究喷施不同浓度ZnSO_4和EDTA·Na_2Zn对两种油菜（Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿）地上部Cd/Zn含量、生物可给性以及化学形态的影响，并通过相关性分析和线性拟合方法研究叶面施Zn影响下Cd/Zn生物可给性的变化与形态占比的关系。结果表明，叶面施Zn对油菜地上部Cd含量无显著影响，Zn含量显著升高。喷施ZnSO_4降低了油菜Cd和Zn的生物可给性比例，最大降幅分别为24.37%和6.07%；而喷施4 mmol·L~(-1)EDTA·Na_2Zn则显著提高了油菜生物可给态Cd含量，同时提高了Zn的生物可给性比例，最大增幅分别为49.19%和8.40%。喷施ZnSO_4明显降低油菜乙醇提取态Zn的占比，最大降幅为10.88%；而喷施EDTA·Na_2Zn则明显提高油菜乙醇、H_2O提取态Cd以及乙醇提取态Zn的占比，最大增幅分别为25.59%、52.74%以及13.23%。油菜Cd/Zn的乙醇和H_2O提取态含量与其生物可给态含量、乙醇和H_2O提取态占比与其生物可给性比例分别呈极显著的正相关性，这表明油菜Cd/Zn的乙醇和H_2O提取态对其生物可给性贡献最大，叶面施Zn主要通过影响乙醇和H_2O提取态Cd/Zn进而调控其生物可给性。

为探究湿地植物旱伞草水热炭的稳定性特征与固碳潜能，分别在200、220、240℃和260℃下制备旱伞草水热炭，通过元素分析、红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析及化学氧化分析等方法分别探究了水热炭的理化性质及热稳定性和化学稳定性，并对不同温度水热炭的固碳潜能进行评估。结果表明：随着水热碳化温度升高，水热炭产率下降，pH值和灰分含量上升，H/C和O/C降低，—OH、—C—O等不稳定含氧官能团减少，芳香化程度增加。热重分析和稳定性系数（R50）分析结果表明，不同温度制备的水热炭的R50值为0.47～0.59。H_2O_2氧化试验表明，中低温（220℃）制备的水热炭的抗氧化性能最好，其氧化后稳定碳含量为54.14%。此外，固碳潜能分析结果表明，随着碳化温度的升高，旱伞草水热炭的固碳系数在30.21%～31.54%范围内波动，长期固碳潜能的CO2当量为2.76～2.88 Mt·a-1。研究表明：200℃和220℃制备的中低温水热炭具有较好的化学稳定性，且在短期固碳效果上具有优势；而260℃制备的高温水热炭具有最佳的热稳定性和长期固碳潜能，在固碳减排方面具有良好的应用前景。

为探明香蕉秆废弃物资源化利用及其在改善土壤质量方面的可行性，以珠江三角洲区域种植面积广泛的双季水稻土为研究对象，采用室内培养试验，通过测定添加0.5%、1.0%和2.0%香蕉秆及其生物炭后土壤团聚体稳定性和有机碳的变化特征，阐明添加不同比例的香蕉秆及其生物炭对土壤团聚体稳定性、碳库组成和碳库管理的综合影响。结果表明：添加香蕉秆能提高土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体稳定性系数（ASI），降低土壤团聚体破坏率（PAD）和不稳定团粒指数（ELT）；而香蕉秆生物炭处理降低了土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量和ASI，增加了PAD和ELT。添加香蕉秆及其生物炭均能不同程度提高土壤总有机碳（TOC）和活性有机碳（EOC）含量，降低土壤氧化稳定系数（Kos），其中香蕉秆处理对EOC的提高更显著，而香蕉秆生物炭处理对TOC的提高更显著。香蕉秆及其生物炭处理分别通过提高碳库活度指数（CPAI）和碳库指数（CPI）来提高土壤碳库管理指数（CPMI）。相关性分析表明，土壤团聚体稳定性主要取决于土壤EOC占比，而非TOC含量。研究表明，添加香蕉秆更有利于土壤结构改善和土壤EOC的积累，2.0%香蕉秆添加比例具有最佳的土壤培肥效果。

为研究集约化养殖禽类粪便中雌激素的排放特征，以四川省某养殖场的肉鸡为研究对象，采用代谢笼采样方式采集4个季节的粪便样品，用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法（SPE-UHPLC-MS/MS）检测粪便样品中6种雌激素的含量。结果表明：肉鸡粪中6种雌激素E1、17α-E2、17β-E2、E3、17α-EE2和DES的检出率分别为100%、81%、91%、65%、22%和18%，含量范围分别为4.51～1 321.55、ND～269.23、ND～307.62、ND～60.35、ND～12.18μg·kg~(-1)和ND～10.31μg·kg~(-1),E1和17β-E2是肉鸡粪中主要的雌激素。采用雌二醇当量（EEQ）评估肉鸡粪中雌激素活性，所有样品EEQ的范围为10.80～1 080.22μg·kg~(-1),6种雌激素对EEQ贡献值由大到小依次为E1>17β-E2>17α-E2>E3>17α-EE2>DES，每羽肉鸡通过粪便排放雌激素的日平均总量为43.75μg·d~(-1),EEQ为28.66μg·d~(-1)。差异显著性分析结果显示，同一养殖场饲养肉鸡的粪便中雌激素含量无显著差异，但不同批次的肉鸡粪便中雌激素的种类和含量均存在显著差异，即夏季和秋季饲养批次肉鸡粪便中雌激素含量高于春季和冬季饲养批次，表明即使在相同品种、相同喂养方式下，不同季节喂养的肉鸡雌激素分泌与排放量也存在较大差异。因此，在研究家禽粪便雌激素排放负荷时，应充分考虑采样时间对结果的影响。

准确快速的土壤重金属检测方法能为土壤重金属污染防治提供基础条件。直接固体进样技术因具有能简化样品前处理、缩短分析时间、减少有害化学试剂使用等特点，已被广泛用于农业土壤环境样品中各类金属元素含量的测定。鉴于此，本文首先概述了电热蒸发、激光烧蚀、等离子体进样、中子活化技术等典型土壤固体样品导入技术。其次，根据检测器的不同对固体进样技术进行了分类，并对其工作原理、国内外最新研究进展及标准现状进行了总结。本文进一步从样品的称样量及目数选择、校准方法、基体干扰和消除技术方面对土壤直接固体进样技术存在的问题进行了概述。最后，从土壤固体进样技术的自动化程度、精度提高、成本节约等方面对其未来发展方向进行了展望。

为探究海泡石对镉污染稻田土壤的钝化修复效果及其稳定性影响，通过开展连续两年4季的大田试验，分析成熟期稻米镉含量和土壤有效态镉含量，研究海泡石在异地对镉污染水稻土壤修复的适应性以及其修复效果的持久性效应，并通过分析稻米品质以及土壤酶活性，考察海泡石钝化修复对稻米品质和土壤环境的影响。结果表明：一次性施用不同剂量海泡石后，海泡石对镉污染稻田具有持续的钝化效果，能够显著降低糙米镉含量，但是其钝化作用随着时间延长有减弱趋势。海泡石钝化处理使第一年早稻和晚稻糙米镉含量分别比对照降低了21.0%～79.0%和63.8%～88.0%，其中当海泡石的添加量达到1.00 kg·m~(-2)时，可以使第一年早稻糙米镉含量降到我国食品中污染物限量标准（GB 2762—2017）中规定的限值（0.20 mg·kg~(-1)）以下，但只有海泡石的添加量达到最大2.00 kg·m~(-2)时，才能使第一年晚稻糙米镉含量降到该标准限值以下；第二年，海泡石钝化处理使早稻和晚稻糙米镉含量分别比对照降低了4.0%～73.5%和21.4%～81.0%，但是只有海泡石施用剂量达到最大2.00 kg·m~(-2)时，才能使第二年早稻糙米镉含量降到标准限值0.20 mg·kg~(-1)以下，达到安全生产的目的，而其余处理的早稻和晚稻糙米镉含量均高于限量标准。研究表明，海泡石对镉污染稻田土壤镉具有较好的钝化修复效果，可以保障水稻的安全生产，但是在田间修复过程中，需要跟踪监测海泡石的钝化效果，必要情况下需要复施以确保其修复效果的持久稳定性。

为了揭示卫河流域河南段水体污染物时空差异性特征,选取流域9个监测断面水体污染物COD、NH_3-N和TP的监测数据,利用M-K检验、Pettitt突变检验法、聚类分析和判别分析等方法对不同时期水体污染物的变化趋势、时空分布以及差异性进行分析。结果表明:卫河干流、共产主义渠和汤河的水质状况相对较差,淇河和安阳河的水质状况较好,NH_3-N为卫河流域河南段主要的水体污染物。大部分监测断面的水体污染物在不同时期均呈现出显著减小的趋势,COD和NH_3-N的突变时间多集中在2016年和2017年,而TP的突变时间多集中在2017年和2018年。各监测断面的COD和NH_3-N处于Ⅳ类及以上水质标准的占比呈现出非汛期>汛期,而TP呈现出汛期>非汛期;不同时期的水体污染物的空间聚类结果有效且相对较好,监测断面鹤壁耿寺COD质量浓度和浚县前枋城TP质量浓度在不同时期的波动性均较小,其余监测断面COD和TP质量浓度的波动性相对较大;各监测断面NH_3-N质量浓度在不同时期的波动性具有一定的相似性。研究表明,卫河流域河南段水体污染物具有明显的时空差异性特征。

为明确不同钝化剂对重金属Cd的钝化率及其对中微量元素有效性的影响,筛选对Cd具有较高钝化率且对中微量元素具有较低活性影响的钝化剂,以重庆市典型农田土壤紫色土为供试土壤,采用室内培养实验,同步比较文献报道的18种常见钝化剂对Cd的钝化率,进而分析其中的高效率钝化剂不同剂量水平对Fe、Mn、Cu、Zn有效性的影响。结果表明,供试钝化剂按照其文献推荐用量,对本底土壤中Cd钝化率高低顺序依次为:生物质炭、氧化钙、氢氧化钙、蚕沙、腐植酸、沸石,其钝化率>47%;在高Cd污染土壤中依次为:氧化钙、蚕沙、生物质炭、氢氧化钙、腐植酸、沸石,其钝化率>72%。多数无机钝化剂在钝化Cd的同时降低了中微量元素有效性,而腐植酸、蚕沙可实现钝化Cd的同时维持或提高Fe、Mn、Cu、Zn的有效性。综合钝化剂的钝化率及其对中微量元素有效性的影响,几种钝化剂推荐施加量分别为:沸石3.2%,腐植酸1.5%,生物质炭2%,氧化钙0.4%,氢氧化钙4%,蚕沙4%。实际应用时应综合考虑土壤的基本性质、中微量元素有效态含量,适当补充中微量元素或配合其他钝化剂施用。

为探讨黑龙江省半干旱地区土壤初级氮转化速率对水分含量变化的响应,以深入认识不同水分条件下土壤中氮素的产生、消耗和损失过程,为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以该地区的农田砂壤土为对象,利用~(15)N同位素双标记技术结合FLUAZ数值优化模型开展室内培养试验,研究60%WHC(田间最大持水量)、100%WHC和淹水条件下土壤初级氮转化速率。结果表明:60%WHC水分条件下土壤初级氮矿化速率、初级氮固定速率、初级硝化速率和初级反硝化速率分别为1.87、1.16、2.84 mg·kg~(-1)·d~(-1)和0.01 mg·kg~(-1)·d~(-1),水分含量增加至100%WHC对土壤初级氮转化速率没有显著影响。淹水后土壤初级氮矿化速率和初级氮固定速率分别增加至2.45 mg·kg~(-1)·d~(-1)和2.15 mg·kg~(-1)·d~(-1),初级硝化速率降低至1.13 mg·kg~(-1)·d~(-1),初级反硝化速率增加至0.65 mg·kg~(-1)·d~(-1),与60%WHC处理差异显著。60%WHC和100%WHC处理土壤初级硝化速率与初级铵态氮固定速率比值(gn/ia)以及初级氮矿化速率与初级氮固定速率比值(gm/gi)都大于1,而淹水处理的gn/ia值小于1(0.55),gm/gi值接近1(1.14)。非饱和水分条件下,砂壤土的氮素供应和固持能力较低,容易发生硝态氮的积累和淋溶损失。砂壤土淹水后促进了反硝化作用的发生,但氮矿化和固定过程紧密偶联,提高了土壤氮的供应和周转能力;同时硝化作用受到抑制,减少了硝态氮淋溶损失的风险。